INFORME FINAL LABORATORIO N_3.docx

5/22/2018 INFORME FINAL LABORATORIO N_3.docx

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

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INFORME FINAL LABORATORIO N3

REGISTROS

1. Presentar todos los circuitos implementados (6 circuitos), su tabla de verdad y diagramade tiempos y breve anlisis de su funcionamiento.

a) PRIMER CIRCUITO

FIGURA N1

ANALISIS DE FUNCIONAMIENTO

a) En primer lugar realizamos la implementacin del circuito de manera fsica en un protoboard,as como en el Proteus.

b) El funcionamiento del siguiente registro es el siguiente: a travs del pulsador ingresamos las

seales (1 o 0), lo que sucede en seguida es que por cada impulso del reloj (timer) sealmacenarn los datos otorgados (En este ejemplo 1011). Entendamos entonces que para el

primer pulso introducimos el bit 1, para el segundo pulso el bit 1, y as sucesivamente.


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c) Precisamente esta accin realizada es el almacenamiento de los datos. Ahora el siguiente paso

es el de desplazamiento en la que se realiza el movimiento de los datos de una etapa a otra

dentro del registro, en funcin de los impulsos del reloj que se apliquen.

d) En nuestro ejemplo lo que sucede es que ingresamos primero el 1 al primer impulso del reloj.

Luego introducimos otro 1 al siguiente pulso. Lo que sucedi con el primer dato fue que sedesplaz al siguiente Flip Flop. As ocurre el proceso sucesivamente.

DIAGRAMA DE ESTADOS:


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b) SEGUNDO CIRCUITO

FIGURA N2

ANLISIS DEL FUNCIONAMIENTO:

a) El funcionamiento del siguiente registro es el siguiente: a travs del pulsador ingresamos las

seales (1 o 0), lo que sucede en seguida es que por cada impulso del reloj (timer) se

almacenarn los datos otorgados (En este ejemplo 1011). Entendamos entonces que para el

primer pulso introducimos el bit 1, para el segundo pulso el bit 1, y as sucesivamente.

b) Precisamente esta accin realizada es el almacenamiento de los datos. Ahora el siguiente paso

es el de desplazamiento en la que se realiza el movimiento de los datos de una etapa a otra

dentro del registro, en funcin de los impulsos del reloj que se apliquen.

c) En nuestro ejemplo lo que sucede es que ingresamos primero el 1 al primer impulso del reloj.Luego introducimos otro 1 al siguiente pulso. Lo que sucedi con el primer dato fue que se

desplaz al siguiente Flip Flop. As ocurre el proceso sucesivamente.


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DIAGRAMA DE ESTADOS:


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c) TERCER CIRCUITO

FIGURA N3


El funcionamiento de este circuito es muy sencillo comparado a los circuitos anteriores, si

el enable est en 1, las entradas D0, D1, D2 y D3 le damos 0 1 en la salida

obtendremos los mismos valores dados en la entrada, y esto se debe por estar usando unregistro de almacenamiento asncrono.

Pero si las entradas D0, D1, D2 y D3 del caso anterior quedan todas en 1 y el enable

ponemos en 0 lo que se obtendr en las salidas son los mismos valores que la entradas

que se quedara memorizado as manipulemos solo las entradas a 0 1 siempre y

cuando dejar el enable en 0


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d) CUARTO CIRCUITO

REGISTRO SNCRONO DE 4 BITS

FIGURA N4


a) En primer lugar realizamos la implementacin del circuito de manera fsica en un protoboard, as

como en el Proteus


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b) Este funcionamiento indica que las entradas y las salidas se encuentran en paralelo. Lo que sucede

es que inmediatamente despus de introducir simultneamente todos los bits de datos, estos

aparecen en paralelo en las salidas.

c) Se le ha implementado un pulsador al final que permite resetear el proceso si se desea almacenar

otros datos.

d) Este circuito acta como un registro de almacenamiento sncrono, pues siempre que exista una

seal de reloj, la entrada pasara a la salida en caso contrario la salida permanecer en estado de

memoria y no ser afectado por la entrada.

e) QUINTO CIRCUITO Implementar el Registro Universal (IC 74LS194), verificando el funcionamiento:

a. Carga paralelab. Desplazamiento derecha.c. Desplazamiento izquierda.d. Estado memoria.

FIGURA N5


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TABLA DE VERDAD

FIGURA N6

TABLA N1

0S

1S

0M

0 0 Mantenimiento

0 1 Desplazamiento Izquierda

1 0 Desplazamiento Derecha

1 1 Carga Paralela


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f) SEXTO CIRCUITO

Analizar el funcionamiento del IC 74LS259, como registro direccionable, compruebe su tabla

de verdad y diagrama de tiempo.

Estos 8 bits direccionables cierres estn diseados para uso general aplicaciones de almacenamiento de

propsito en los sistemas digitales, especfico usos incluyen registros de trabajo, registros de sujecin

de serie, y active-high decodificadores o de multiplexores. Ellos son multifuncionales dispositivos

capaces de almacenar datos de una sola lnea en direccionable de ocho Latches, y ser un 1-of-8

decodificador o demultiplexor con salidas activas en alto.

Cuatro modos de funcionamiento se pueden seleccionar mediante el control las entradas clear y enablecomo se enumeran en la funcin tabla. En el modo, los datos direccionable-Latch en el DATAIN el

terminal est escrito en el Latch dirigida, la Latch dirigida seguir la entrada de datos con todos los

unaddressed Latch que queda en sus estados anteriores. En el modo de memoria, todos los Latch de

permanecer en sus estados anteriores y no son afectados por los datos o entradas de direcciones, para

eliminar la posibilidad de la introduccin de datos errneos en la Latch, las enable deberan celebrarse

HIGH (inactivo), mientras que las lneas de direccin estn cambiando. En la 1-de-8 o decodificacin

modo de demultiplexacin, la salida dirigida seguir el nivel de la entrada D con todas las dems salidas

de baja. En el clear modo, todas las salidas son bajos y no afectado por la direccin y entradas de datos.

TABLA DE VERDAD

TABLA N7


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Tabla de seleccin de Latch

TABLA N8


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2. De los manuales del fabricante describa todas las caractersticas tcnicas de los IC TTL yCMOS, que realizan la funcin de registro.

TABLA N2INTEGRADO TTL Y

CMOSDESCRIPCION

74LS75*

Es un circuito integrado compuesto por 4 latch tipo D,su funcionamiento es el de un registro de 4 bits del tipoasncrono pues se activa con un enable y muestra losdatos de entrada y salida. Existe otro circuito integradoCMOS 4042 que tiene igualmente cuatro cerrojos tipoD.

74LS91*

Es un circuito integrado que funciona como registro dedesplazamiento de 8 bits. Cuenta con 14 pines, siendodel tipo SISO. Se halla en la gama de los TTL y se

compone por 8 flip flops del tipo SR.

74 LS 164*

Es un circuito integrado cuyo funcionamiento radica ensu uso como registro que procesa 8 bits con entrada enparalelo y salida en serie; se encuentra compuesto porflip flop tipo JK.

74LS165*

Es un circuito integrado que funciona como un registrode desplazamiento de 8 bits. Las entradas son del tipoparalelo y salida serie; tambin admite una entradaopcional serie. Est compuesto por flip flops de tipo JK.

74LS194 *

Es un circuito integrado que posee 4 bits entradas demanera paralela y salida de desplazamientobidireccional. Cumple la funcin de registro, conocidocomo registro universal pues cuenta con una entrada dedesplazamiento izquierdo y a su vez derecho como lomencionamos anteriormente (bidireccional).


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74 LS 273*

Es un circuito integrado compuesto por 8 flipflop tipo D.Funciona como un registro paralelo de 8 bits con unaentrada de reloj y una entrada de master reset, estaconfiguracin hace que sea ideal para aplicaciones enlas computadoras, que opera con o bits quecorresponden a un byte. La frecuencia mxima de

operacin de los circuitos integrados de este tipo denmero normal es de 30 Mhzcon un consumo de 62 mAcada uno.

La distribucin de pines(*) se muestra a continuacin :

74LS75


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74LS91

74 LS 164


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74LS165

74LS194


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74 LS 273

3. Describa circuitos de aplicacin de los registros de desplazamiento, almacenamiento,universal, direccional.

a) Registro de Corrimiento Bsico: Es un conjunto de flip-flops conectados de tal forma que losnmeros binarios almacenados en l son desplazados de un flip-flopal siguiente con cada pulso de

reloj aplicado. Con cada flanco ascendente del reloj la informacin se va desplazando hacia laderecha una posicin. En la Figura 1 se observan las formas de onda de las salidas de cada flip-flop,

donde se observa el desplazamiento de los datos de izquierda a derecha.

FORMAS DE ONDA DE UN REGISTRO DE 4 BITS

FIGURA N6


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Tipos de Entradas y Salidas en los Registros de Corrimiento

Existen diversas formas de cargar o extraer informacin en un registro de corrimiento. En la figura 2se muestran las distintas formas de mover la informacin en un registro de corrimiento.

TIPOS DE ENTRADAS Y SALIDAS EN LOS REGISTROS DE CORRIMIENTO

Las combinaciones de Entrada/Salida ms comunes en los registros de corrimiento son: Entrada Serie/SalidaParalelo y Entrada Paralelo/Salida Serie. A continuacin se dar una descripcin sobre estos dos modos defuncionamiento.

Entrada Serie - Salida Paralelo

Es la forma ms usual del tipo de entrada y salida de datos en los registros de corrimiento. En laFigura 3 seobserva el esquema de un registro de esta clase. La entrada asincrnica CLR que se observa, esusada para poner todos los bitsdel registro en 0.

Existen circuitos integrados como el 74HC164que funcionan de esta forma.

REGISTRO DE CORRIMIENTO ENTRADA SERIE - SALIDA PARALELO


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Entrada paralelo Salida serie

En la Figura 4 se observa el esquema de un registro de este tipo. LOAD: Las entradas en paralelo se

almacenan en losflip-flops

internos (entrada asincrnica),SHIFT

: Corrimiento del puerto hacia laderecha (entrada sincrnica), entrada serie por el primer flip-flop y salida serial por el ltimo.Existen circuitos integrados como el 74HC165que funcionan con base en este esquema.

REGISTRO DE CORRIMIENTO ENTRADA PARALELO - SALIDA SERIE

b) Registros de corrimiento bidireccionales. Este tipo de registro tiene la opcin de elegir ladireccin en que se transmiten los datos. Estos registros tienen una seal de control que permiteseleccionar el sentido de desplazamiento de los datos. En la Figura 5 se observa el circuito lgico deun registro bidireccional de 4bits.

REGISTRO DE CORRIMIENTO BIDIRECCIONAL DE 4 BITS


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Para propsitos de entender el funcionamiento de este registro se ha dispuesto de forma vertical, para

mostrar cmo se desplazan los datos. Cuando la entrada ABA/ARR'se encuentra en 1 lgico, los datos se

desplazan hacia abajo y cuando esta es 0lgico los datos se desplazan hacia arriba.

Cuando la seal de control ABA/ARR'es 1, las compuertas marcadas con Ase activan, permitiendo que el

dato de cualquier flip-flop pase al flip-flop inmediatamente inferior despus de que ocurra una transicinpositiva en la seal del reloj, de esta forma la informacin de desplaza por las lneas marcadas en azul que se

observan en la figura 5

Cuando la seal de control ABA/ARR'es 0, las compuertas marcadas con Bse activan y el dato de cualquier

flip-flopse pasa alflip-flopinmediatamente superior. Las lneas marcadas en rojo en la figura 6.4.6 indican el

canal de transmisin de los datos de unflip-flopa otro para esta condicin.

Note que las compuertas marcadas como Ay Bse activan de forma complementaria, es decir, mientras se

activan aquellas marcadas comoAlas marcadas como Bse encuentran inactivas y viceversa

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